I. Анализ применимости существующих антипиренов
Гидроксид алюминия (ATH)
Преимущества:
- Экологически чистый, низкая стоимость.
- Работает за счет эндотермического разложения и выделения водяного пара, подходит для безгалогенных систем.
Недостатки:
- Требует высокой загрузки (30-50 phr) для эффективности, что может повлиять на эластичность и плотность губки.
Применимость:
- Подходит для базовых рецептур огнестойкости.
- Рекомендуется комбинировать с синергистами (например, боратом цинка).
Борат цинка
Преимущества:
- Синергетический антипирен, повышает эффективность ATH.
- Способствует образованию кокса и подавлению дыма.
Недостатки:
- Ограниченная эффективность при использовании отдельно; требует комбинации с другими антипиренами.
Применимость:
- Рекомендуется в качестве синергиста для ATH или гипофосфита алюминия.
Гипофосфит алюминия
Преимущества:
- Высокоэффективный, безгалогенный, низкая загрузка (10-20 phr).
- Хорошая термическая стабильность, подходит для высоких требований к огнестойкости.
Недостатки:
- Более высокая стоимость.
- Совместимость с латексными системами требует проверки.
Применимость:
- Подходит для высоких стандартов огнестойкости (например, UL94 V-0).
- Может использоваться отдельно или в комбинации.
MCA (Меламинцианурат)
Преимущества:
- Азотсодержащий антипирен, подавляет дым.
Недостатки:
- Плохая диспергируемость.
- Может мешать вспениванию.
- Высокая температура разложения (~300°C), несовместима с низкотемпературной обработкой латекса.
Применимость:
- Не рекомендуется в качестве приоритета; требует экспериментального подтверждения.
II. Рекомендуемые рецептуры и технологические предложения
Рецептура 1: ATH + Борат цинка (Экономичный вариант)
Состав:
- Гидроксид алюминия (ATH): 30-40 phr
- Борат цинка: 5-10 phr
- Диспергатор (например, силановый связующий агент): 1-2 phr (улучшает диспергируемость)
Характеристики:
- Низкая стоимость, экологичность.
- Подходит для общих требований к огнестойкости (например, UL94 HF-1).
- Может незначительно снизить упругость губки; требуется оптимизация вулканизации.
Рецептура 2: Гипофосфит алюминия + Борат цинка (Высокоэффективный вариант)
Состав:
- Гипофосфит алюминия: 15-20 phr
- Борат цинка: 5-8 phr
- Пластификатор (например, жидкий парафин): 2-3 phr (улучшает технологичность)
Характеристики:
- Высокая эффективность огнестойкости, низкая загрузка.
- Подходит для сценариев с высокими требованиями (например, вертикальное горение V-0).
- Совместимость гипофосфита алюминия с латексом требует тестирования.
Рецептура 3: ATH + Гипофосфит алюминия (Сбалансированный вариант)
Состав:
- Гидроксид алюминия: 20-30 phr
- Гипофосфит алюминия: 10-15 phr
- Борат цинка: 3-5 phr
Характеристики:
- Балансирует стоимость и производительность.
- Снижает зависимость от одного антипирена, минимизируя влияние на физические свойства.
III. Технологические соображения
Диспергируемость:
- Антипирены следует измельчать до ≤5μm, чтобы избежать влияния на структуру пены.
- Рекомендуется предварительное диспергирование в латексе или высокоскоростное смешивающее оборудование.
Условия отверждения:
- Контролировать температуру отверждения (обычно 110-130°C для латекса), чтобы предотвратить преждевременное разложение антипиренов.
Испытания производительности:
- Основные испытания: Кислородный индекс (LOI), Вертикальное горение (UL94), Плотность, Упругость.
- Если огнестойкость недостаточна, постепенно увеличивайте соотношение гипофосфита алюминия или ATH.
IV. Дополнительные рекомендации
Тестирование MCA:
- При испытаниях используйте 5-10 phr в небольших партиях, чтобы наблюдать влияние на однородность вспенивания.
Экологические сертификаты:
- Убедитесь, что выбранные антипирены соответствуют требованиям RoHS/REACH для экспорта.
Синергетические смеси:
- Рассмотрите возможность добавления небольшого количества наноглины (2-3 phr) для усиления эффектов барьера кокса.
Это предложение служит справочником. Рекомендуются мелкомасштабные испытания для оптимизации конкретных соотношений и технологических параметров.